石榴籽油研究进展

冯晓慧，张立华，吕慧，郑美，盛积贵，周颖

(枣庄学院 生命科学学院，山东 枣庄 277160)

0 引言

石榴籽油是一种非常有益于人体的天然ω-3系保健油，占石榴籽的13%～23%，具有很好的药用价值及营养价值.

1 石榴籽油的组成成分

研究发现，石榴籽油中主要含有8种脂肪酸，其中饱和脂肪酸主要为硬脂酸(Octadecanoic acid)和棕榈酸(Hexadecanoic acid)；不饱和脂肪酸主要为石榴酸(9(Z)，11(E)，13(Z)-Octadecatrienoic acid)、油酸(9(Z)-Octadecenoic acid)、亚油酸(9(Z)，12(Z)-Octadecenoic acid)、α-桐油酸(9(Z)，11(E)，13(E)-Octadecatrienoic Acid)、β-桐油酸(9(E)，11(E)，13(E)-Octadecatrienoic acid)和梓树酸(9(E)，11(E)，13(Z)-Octadecatrienoic acid)[1,2].由于石榴品种、提取方法的不同，这些成分在石榴籽油中的含量也不尽相同.然而，大量研究表明，石榴酸是其中最主要的不饱和脂肪酸，占脂肪酸含量的60%以上.马齐等[3]检测石榴籽油中石榴酸含量为62.9%，高忠梅[4]研究三种不同品种的石榴籽油，石榴酸含量分别在77.51%，74.58%，68.98%.杨万政等[5]采用气相色谱(GC)分析石榴籽油，其中石榴酸占81.028% .赵淑娟等[6]采用碱催化法检测石榴籽油中石榴酸含量为74%.Pande等[7]检测美国石榴籽油中油脂成分及脂肪酸组成，其石榴酸含量为78%～83%.Kyralan等[8]测定土耳其石榴籽油中的石榴酸含量为70%～76%.

除脂肪酸外，石榴籽中还含有磷脂、甾类化合物及挥发油等成分[9].磷脂主要包括卵磷脂、磷脂酰肌醇、磷脂酰乙醇胺等[10].甾类化合物主要有睾丸激素、雌甾酮、雌二醇、雌甾三醇等[11].GasmiJ[12]采用GC-MS方法测定石榴籽油中的不皂化组分含量为3.1%～4.2%，主要是鲨烯、脂肪族醇、维生素E、植物甾醇和三萜烯.其中鲨烯高达800 mg/kg，脂肪族醇118～185 mg/kg.

2 石榴籽油的快速提取

目前，关于石榴籽油的提取方法，据文献报道有以下几种：传统的提取方法主要有压榨法、冷浸法、有机溶剂萃取法.随着科技的进步，设备的完善，涌现出多种新型快速的提取方法，主要有微波辅助提取法、超临界CO2萃取法、水酶法、超声波辅助提取法、亚临界丁烷萃取法等.

2.1 微波辅助提取法

微波辅助提取(Microwave-assisted extraction，MAE)是微波与传统溶剂萃取法相结合的萃取方法.利用不同极性化合物吸收微波能力的不同，使细胞内部温度升高，导致细胞结构发生变化，从而将所需化合物从样品基体中分离的技术[13,14].目前国内报道微波辅助提取法的提取率均在15%以上，其中李文敏等[15]采用此技术出油率为15.95%.朱丽莉等[16]检测石榴籽油的得率为15.48%.黄爱妮[17]利用微波辅助法在石榴籽与正己烷的料液比1:5(g/mL)，微波功率480 W萃取50 s，重复处理5次的最佳工艺参数下，石榴籽油的提取率为16.35%.

2.2 超临界 CO2萃取法

CO2超临界萃取(Supercritical fluid extraction，SFE)是一种物理分离纯化的方法，CO2在临界压力和温度下的细微变化可导致溶解能力巨大变化为特点，通过控制温度和压力的大小，使待分离物析出完成萃取过程[18].不同研究者采用此方法获得的结果不尽相同，可能和实验参数及石榴品种有关.杨万政[19]比较了超声波萃取、溶剂回流萃取、超临界CO2流体萃取、微波萃取四种方法提取石榴籽油.发现超临界CO2流体萃取效率相对最高，提取率可达17%以上.Liu等[20]在萃取温度为47.0℃，萃取压力为37.9 MPa的条件下，石榴籽的最大出油率为15.63%.臧红霞[21]研究新疆石榴籽在萃取压力为30 MPa，温度为40℃下萃取3 h，出油率为18.35%.赵武奇[22]和涂洪强[23]采用相同方法分别得到石榴籽油含量20.3%和20.4%.张嫱[24]采用萃取条件为温度53.19℃，萃取83.59 min，压力29.32 MPa，石榴籽油的萃取率为21.09%.焦静[25]在温度40℃，压力30MPa的条件下，石榴籽出油率为23.55%.

2.3 水酶法

水酶法是近年来新兴的一种油脂提取工艺，主要是利用机械破碎油料之后加水和酶，进行酶解，使油脂从含油种籽中释放，利用碳水化合物、蛋白质等非油脂成分对油、水的亲和性及比重的不同，将油层与非油成分分离的技术[26].与传统工艺相比具有操作条件温和，能耗低，安全性好，易于处理，污染少等具有诸多优点[27].目前水酶法应用于石榴籽油的提取还在探索阶段，酶的选用及提取工艺也不尽相同.阿依姑丽·艾合麦提[28]采用中性蛋白酶提取石榴籽油，参数为：料液比为1:3(g/mL)，酶解温度为55℃，酶解时间为2 h；提取率为12.6%.金婷[29]采用的是木瓜蛋白酶，当料液比1:7，提取温度60℃，时间6 h，时，最大提取量为15.1%.苗利利[30]用Alcalase蛋白酶，在料液比1:5(g/ml)，提取温度50℃，提取时间6 h的工艺条件下，石榴籽出油率达18.2%.

2.4 超声波辅助提取法

超声波辅助提取法就是利用超声波在提取过程中产生的空穴效应、机械效应和热效应等来加速细胞内物质的释放、扩散和溶解，从而提高提取效率.超声波辅助提取法因具有时间短、温度低、效率高等诸多优点，更加适合工业化生产[31].目前研究主要集中在提取工艺的优化，袁妍等[32]通过响应面分析法得到最佳提取条件：料液比1:12、温度51 ℃、功率70 W、处理时间40 min，在此条件下，石榴籽油提取率为18.83%.高振鹏等[33]研究的较佳提取工艺条件为液料比1:12、温度50℃、功率225 W、处理时间15 min.在该条件下石榴籽油得率为23.84%.刘花花[34]以新疆石榴籽为原料，通过正交试验确定了石榴籽油的最佳提取工艺条件为：料液比1:10，超声功率240 W，超声处理时间50 min，超声处理温度45℃；在该条件下，石榴籽提油率为15.09%.

2.5 亚临界流体萃取技术

亚临界流体萃取技术是指在常温和一定压力下，根据相似相容原理，以液化的亚临界溶剂对物料进行萃取，减压蒸发使溶剂汽化，得到目标组分的一种新型萃取分离技术[35].王林林等[36]通过对4种制油方法所得石榴籽油的对比研究发现，亚临界丁烷萃取法所得石榴籽油石榴酸含量最高(82.39%).此技术现在已经可以进行大型的工业化生产，而超声波辅助提取法还处于实验室研究阶段.

3 石榴籽油的药理活性

3.1 抗糖尿病作用

目前已知石榴籽的抗糖尿病有效成分主要有石榴籽油、石榴籽多糖、石榴籽多酚等[37].对于石榴籽油来说，李艳等[38]发现石榴籽油能有效降低糖尿病小鼠空腹血糖和肝脏载脂蛋白B100(Apo-B100)含量，并能改善糖尿病小鼠的脂质代谢和尿酸代谢.她推断石榴籽油的降糖、降脂效果可能与Apo-B100分泌减少有关.这与Keisuke等[39]的研究结果相一致.杨静[40]研究发现，石榴籽油可以明显提高体内PPAR-γ蛋白的表达并激活PPAR-γ，进一步说明石榴籽油通过脂代谢调节血糖.Nekooeian等[41]在给患Ⅱ型糖尿病的大鼠喂食石榴籽油中发现，石榴籽油可以使血清中的胰岛素水平增加，但不会使血糖水平降低.石榴籽油还可以改善高脂饮食引起的肥胖[42]和提高胰岛素受体的敏感性[43]，从而降低Ⅱ型糖尿病发病风险.

3.2 抗炎作用

石榴籽油可以对结肠炎、胃肠道炎等多种炎症具有抵抗作用[44]，有望成为预防或治疗炎症的有效成分[45].针对石榴籽油抗炎机制的研究较深入，Minaiyan[46]研究发现，石榴籽可以有效的预防由蛙皮素诱导的小鼠急性胰腺炎.Coursodon-Boyiddle[47]在给小鼠喂食添加石榴籽油的牛奶时发现，石榴籽油可以缓解小鼠患坏死性小肠结肠炎的症状并且能够降低发病率.石榴籽油中含有大量的石榴酸，Bassaganya-Riera[48]和Viladomiu[49]发现，石榴酸可以作为PPAR-γ和PPAR-δ的激动剂，从而改善粘膜免疫细胞和上皮细胞的炎症.也有人认为，石榴酸是通过升高人体内8-异前列腺素F2α的水平，从而发挥抗炎作用[50].

3.3 抗氧化作用

研究表明[51]石榴籽油对DPPH、羟自由基、超氧阴离子都有一定的清除作用，其中对羟自由基、超氧阴离子的清除能力都强于抗坏血酸，其抗氧化能力与浓度呈线性关系.石榴籽油中的石榴酸，具有超强抗氧化能力，可以抑制类二十烷酸酶的活性[52]，从而抵抗氧化作用对机体的破坏.具有预防动脉硬化和冠心病发生、延缓衰老等功效[53].除此之外，石榴籽油还可以减轻羟基自由基诱导DNA及蛋白质氧化损伤以及保护PC-12细胞对抗氧化损伤的作用[54].李文敏[15]用Schaal烘箱法(60±1℃)比较了石榴籽油和VE对猪油和色拉油抗氧化的作用，发现石榴籽油的体外抗氧化作用要优于VE，且与VE同用具有协同增效作用[28].

3.4 抗肿瘤作用

石榴籽油对多种肿瘤细胞具有一定的抑制作用.Kim等[55]在对小鼠的实验研究中发现，石榴汁和石榴籽油能显著抑制乳腺癌细胞的增殖，使乳腺癌细胞分别减少46%和87%.Lyndon等[56]发现石榴籽油可以在不影响其他正常上皮细胞的情况下，有效的抑制LNCaP，DU145和PC-3型前列腺癌细胞的活性；Kohno等[57]研究发现石榴籽油能增加肠粘膜中PPAR-γ蛋白表达及结肠中共轭亚油酸的含量，对结肠癌有抑制作用.Koba等[58]在大鼠实验中发现石榴籽油除了可以抑制化学诱导的结肠癌外，还可以减少大鼠体内的脂肪组织.Hora等[59]实验发现用5%的石榴籽油可以有效治疗由7，12-二甲基苯并蒽引发并经过12-O-十四烷酰佛波醋酸酯-13(TPA)诱导的CD1小鼠皮肤癌.

3.5 保护心血管作用

李雪梅等[60]研究发现石榴籽油可显著抑制高脂膳食大鼠血脂的增高，其中高剂量干预后，可以显著预防大鼠皮下脂肪的增加.李艳等[38]对2型糖尿病小鼠脂质代谢的研究时发现，石榴籽油可使小鼠血浆总胆固醇、低密度脂蛋白、甘油三酯显著降低，因此能有效改善糖尿病小鼠的脂质代谢.对于石榴籽油减少动脉硬化和冠心病等心血管疾病的发生机制，有研究认为[61]，他是通过减少载脂蛋白B100的分泌，从而降低低密度脂蛋白胆固醇，也有研究认为[62]，他是通过抑制过氧化脂质的形成，从而对肝脏脂质代谢进行调节.

3.6 雌激素作用

石榴籽油中含有一定的雌性激素，研究发现，在给切除卵巢的大鼠使用石榴籽提取物后，能明显增强雌激素活性，并能被黄体酮拮抗[63].许文胜[64]在对雌激素相关的骨质疏松症小鼠股骨近端骨密度及骨小梁微结构的观察中发现，石榴籽油抑制骨量丢失的同时可以促进成骨细胞分化，抑制破骨细胞活性.石榴籽提取物还能够改善妇女骨质疏松症和更年期综合征[65].除此之外，石榴籽油所含雌激素还可以应用于化妆品中，能够平衡皮肤pH值，并具有抗衰老、抗氧化、祛皱、增白、保湿等功效[66].

3.7 其他作用

石榴籽油除了以上作用之外，还是良好的干性油，具有透明清亮、附着力强、成膜性好、干燥快、耐酸碱等特点，可以作为油漆、印刷、涂料、化工等行业的重要原料.石榴籽油还具有抗抑郁的作用[67]，王田发现石榴籽油高剂量组、低剂量组可显著减少小鼠游泳不动时间与悬尾不动时间.

4 展望

我国石榴资源丰富，产区较多，在温带及亚热带地区的多个省市自治区均有栽培.石榴籽油具有多种功效，在食品、医药、功能保健品、化妆品等领域均具有广泛的应用前景，是一种极具开发价值的天然油脂.